抗逆调节转录因子DREB1B基因转化多年生黑麦草的研究

以逆境诱导型启动子rd29B为驱动，分别构建了含有抗逆调节转录因子DREB1B基因的表达载体pBAC123、pBAC128，选择标记为bar基因。用高压氦气基因枪PDS1000／He分别将表达载体和p35SIH3导人多年生黑麦草（Loliumperenne）品种Topgun成熟胚的愈伤组织。经除草剂Bialaphos抗性筛选和植株再生，获得了62株转基因植株。经PCR、Dot—blotting分子检测，DREB1B基因已整合到多年生黑麦草部分转基因株系的基因组中。用5种不同浓度的除草剂涂抹黑麦草叶片，非转基因植株表现为不抗，而转基因植株最高可以抗135～200mg／L。脯氨酸含量测定表明，使用15％PEG8000处理后，转基因植株的叶片脯氨酸含量比非转基因植株提高1倍左右。经25d人工温室干旱处理，有5棵转基因植株存活；复水后，有3棵植株恢复正常生长。结果表明，利用逆境诱导型启动子（rd29B）来增强外源DREB1B基因的表达，能显著改良黑麦草的抗旱能力。

DREB1B基因在转基因小麦后代的稳定表达

本研究对基因枪导入了pBAC128F/R质粒(含有玉米Adh1内含子1的CaMV35S启动子驱动的bar基因作为选择标记,以来自拟南芥菜逆境诱导表达类型———亲水蛋白rd29b基因的启动子驱动脱水应答转录因子DREB1B基因的逆境诱导表达类型质粒)的T4代转基因小麦进行了稳定表达研究。PCR、PCR-Southern和Southern杂交分析表明,外源转录因子DREB1B基因已稳定整合到转基因株系的基因组中。半定量RT-PCR结果表明,部分转基因株系的DREB1B基因的相对表达量有所增强。叶片除草剂抗性检测结果显示有8个转基因株系可抗到150mg/L。叶片脯氨酸含量测定结果表明,有4个株系(编号为1,18,30和76)的脯氨酸含量提高幅度较大,同一株系,干旱与未干旱处理相比,脯氨酸含量提高了3～5倍。干旱处理后的转基因植株与非转基因植株相比,脯氨酸含量高2～3倍。在干旱条件下,T4代田间小区产量统计数据分析结果表明,有4个转基因株系(编号为30,51,70和76)的产量与非转基因植株相比有显著增加。研究表明,利用逆境诱导型rd29b基因的启动子来增强外源DREB1B基因的表达,能显著改良小麦的抗旱性。